(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-05
(45)【発行日】2024-04-15
(54)【発明の名称】物品搬送方法及び物品搬送システム
(51)【国際特許分類】
B65G 47/68 20060101AFI20240408BHJP
【FI】
B65G47/68 E
(21)【出願番号】P 2021521147
(86)(22)【出願日】2019-10-14
(86)【国際出願番号】 US2019056051
(87)【国際公開番号】W WO2020081420
(87)【国際公開日】2020-04-23
【審査請求日】2022-09-06
(32)【優先日】2018-10-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2018-12-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】504075588
【氏名又は名称】グラフィック パッケージング インターナショナル エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100094112
【氏名又は名称】岡部 讓
(74)【代理人】
【識別番号】100101498
【氏名又は名称】越智 隆夫
(74)【代理人】
【識別番号】100107401
【氏名又は名称】高橋 誠一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100120064
【氏名又は名称】松井 孝夫
(74)【代理人】
【識別番号】100182257
【氏名又は名称】川内 英主
(74)【代理人】
【識別番号】100202119
【氏名又は名称】岩附 秀幸
(72)【発明者】
【氏名】ツィグラー,ケリー,ダブリュ.
【審査官】三宅 達
(56)【参考文献】
【文献】実開昭54-183087(JP,U)
【文献】特開平11-157508(JP,A)
【文献】特許第086313(JP,C2)
【文献】米国特許第05165517(US,A)
【文献】米国特許第4771589(US,A)
【文献】米国特許第9650212(US,B2)
【文献】欧州特許出願公開第3002224(EP,A1)
【文献】欧州特許出願公開第3995403(EP,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65G 47/68
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物品を搬送する方法であって、
レーン結合器の上流端に位置する第一の入力レーンにある第一の複数の物品を下流方向の
前記レーン結合器に移動させることと、
前記第一の複数の物品が第二の複数の物品に対して反転した配向にあり、前記レーン結合器の前記上流端に位置する第二の入力レーンにある
前記第二の複数の物品を前記下流方向の前記レーン結合器に移動させることと、
前記レーン結合器を作動して、前記第一の複数の物品と前記第二の複数の物品を、
一つの出力レーンにおいて結合された複数の物品に結合することと、を含み、
前記レーン結合器を作動させることは、前記第一の複数の物品からの第一の物品を第一の結合器ホイールに係合させることと、前記第二の複数の物品からの第二の物品を前記第一の結合器ホイールと位相がずれている第二の結合器ホイールに係合させることと、前記第一の結合器ホイールを回転させて前記第一の物品を前記出力レーンに移動させることと、前記第二の結合器ホイールを回転させて前記第二の物品を前記第一の物品の後に前記出力レーンに移動させることと、を含み、前記結合された複数の物品は、前記第一の物品及び前記第二の物品を順次含
み、前記第一の物品は前記第二の物品に対して反転した配向にある、物品を搬送する方法。
【請求項2】
前記レーン結合器を作動させることは、前記第一の複数の物品からの第三の物品を前記第一の結合器ホイールに係合させることと、前記第二の複数の物品からの第四の物品を前記第二の結合器ホイールに係合させることと、前記第一の結合器ホイールを回転させて、前記第三の物品を前記第二の物品の後に前記出力レーンに移動させることと、及び前記第二の結合器ホイールを回転させて、前記第四の物品を前記第三の物品の後の
前記出力レーンに移動させることと、をさらに含み、前記結合された複数の物品は、前記第一の物品、前記第二の物品、前記第三の物品及び前記第四の物品を順次含む、請求項1に記載の前記方法。
【請求項3】
前記第一の結合器ホイールは、前記第一の複数の物品のそれぞれの物品を受け入れるようにそれぞれ構成された複数の凹部を含み、前記第二の結合器ホイールは、前記第二の複数の物品のそれぞれの物品を受け入れるようにそれぞれ構成された複数の凹部を含む、請求項1に記載の前記方法。
【請求項4】
前記第一の結合器ホイールの前記複数の凹部は、前記第一の結合器ホイールの複数の頂部の間に置かれ、前記第二の結合器ホイールの前記複数の凹部は、前記第二の結合器ホイールの複数の頂部の間に置かれ、
前記第一の結合器ホイール及び前記第二の結合器ホイールのうちの少なくとも1つの前記複数の頂部は、前記第一の結合器ホイール及び前記第二の結合器ホイールのうちの
前記少なくとも1つの
前記複数の凹部によって画定されるそれぞれの凹面の第二の曲率半径より大きい第一の曲率半径を有するそれぞれの凸面を画定する、請求項
3に記載の前記方法。
【請求項5】
前記第一の結合器ホイールの凹部が前記レーン結合器の結合領域内に配置されるとき、前記第二の結合器ホイールの頂部は、前記第二の入力レーンを少なくとも部分的に横切って延在する、請求項
3に記載の方法。
【請求項6】
前記第一の入力レーンが第一の外側レーンガイドを含み、前記第二の入力レーンが第二の外側レーンガイドを含み、前記第一の外側レーンガイドと前記第二の外側レーンガイドとの間に少なくとも部分的に結合領域が画定され、前記結合領域が前記第一の入力レーン、前記第二の入力レーン、及び前記出力レーンのそれぞれと通じている、請求項1に記載の前記方法。
【請求項7】
前記第一の入力レーンと前記第二の入力レーンとは分割器によって分離され、前記結合領域は前記分割器を有していない、請求項
6に記載の前記方法。
【請求項8】
前記第一の結合器ホイールの少なくとも一部は、前記第一の外側レーンガイドのスロットを通って延在し、前記第二の結合器ホイールの少なくとも一部は、前記第二の外側レーンガイドのスロットを通って延在し、
前記第一の外側レーンガイド及び
前記第二の外側レーンガイド
のそれぞれの下流端は、
前記出力レーンの上流側で、それぞれ
第一傾斜面及び第二傾斜面の上流端と重なり合い、
前記第一傾斜面及び前記第二傾斜面は、互いに向かって収束するように配置される、請求項7に記載の前記方法。
【請求項9】
前記第一傾斜面及び前記第二傾斜面は、前記出力レーンの第一のレーンガイド及び前記出力レーンの第二のレーンガイドによってそれぞれ画定される、請求項
8に記載の前記方法。
【請求項10】
前記第一傾斜面及び前記第二傾斜面は、第一のガイドブラケット及び第二のガイドブラケットによってそれぞれ画定される、請求項
8に記載の前記方法。
【請求項11】
前記結合領域は、前記出力レーンに対して上流側に配置される、請求項
6に記載の前記方法。
【請求項12】
前記第一の結合器ホイールは、第一の回転軸を中心に回転し、前記第二の結合器ホイールは、第二の回転軸を中心に回転し、前記第一の回転軸は、前記第二の回転軸と平行 である、請求項1に記載の前記方法。
【請求項13】
前記レーン結合器は、前記第一の物品及び前記第二の物品のそれぞれを、前記第一の入力レーン及び前記第二の入力レーンから、結合領域を通って、前記出力レーンに移動させるように構成されたコンベヤの上方に配置される、請求項1に記載の前記方法。
【請求項14】
物品を搬送するためのシステムであって、
第一の入力レーン
及び前記第一の入力レーンにある第一の複数の物品と、
第二の入力レーン
及び前記第二の入力レーンにある第二の複数の物品と、
前記第一の入力レーン及び前記第二の入力レーンの下流に配置され、第二の結合器ホイールと位相がずれた第一の結合器ホイールを備えるレーン結合器と、を含み、
前記第一の入力レーンは、前記システムの上流端において前記第一の複数の物品を搬送するように構成されており、
前記第二の入力レーンは、前記システムの前記上流端において前記第二の複数の物品を搬送するように構成されており、前記第一の複数の物品は、前記第二の複数の物品に対して反転した配向にあり、
前記第一の結合器ホイールは、
前記第一の
入力レーン内の
前記第一の複数の物品からの第一の物品と係合するように位置決めされ、前記第二の結合器ホイールは、前記第二の入力レーン内の
前記第二の複数の物品からの第二の物品と係合するように位置決めされ、
前記第一の物品は、前記第二の物品に対して反転した配向にあり、
前記第一の結合器ホイールと前記第二の結合器ホイールの位相がずれた状態で、前記第一の物品を
一つの出力レーンに移動させ、前記第二の物品を前記第一の物品の後に前記出力レーンに移動させて、前記第一の物品と前記第二の物品とを順次含む結合された複数の物品を形成する、システム。
【請求項15】
前記第一の結合器ホイールは、前記第一の複数の物品のそれぞれの物品を受け入れるようにそれぞれ構成された複数の凹部を含み、前記第二の結合器ホイールは、前記第二の複数の物品のそれぞれの物品を受け入れるようにそれぞれ構成された複数の凹部を含み、
前記第一の結合器ホイールの前記複数の凹部は、前記第一の結合器ホイールの複数の頂部の間に置かれ、前記第二の結合器ホイールの前記複数の凹部は、前記第二の結合器ホイールの複数の頂部の間に置かれ、
前記第一の結合器ホイール及び前記第二の結合器ホイールのうちの少なくとも一方の前記複数の頂部は、前記第一の結合器ホイール及び前記第二の結合器ホイールのうちの
前記少なくとも一方の前記複数の凹部によって画定されるそれぞれの凹面の第二の曲率半径より大きい第一の曲率半径を有するそれぞれの凸面を画定する、請求項
14に記載の前記システム。
【請求項16】
前記第一の結合器ホイールは、前記第一の複数の物品のそれぞれの物品を受け入れるようにそれぞれ構成された複数の凹部を含み、前記第二の結合器ホイールは、前記第二の複数の物品のそれぞれの物品を受け入れるようにそれぞれ構成された複数の凹部を含み、
前記第一の結合器ホイールの凹部が前記レーン結合器の結合領域内に配置されるとき、前記第二の結合器ホイールの頂部は、前記第二の入力レーンを少なくとも部分的に横切って延在する、請求項
14に記載の前記システム。
【請求項17】
前記第一の入力レーンは、第一の外側レーンガイドを含み、前記第二の入力レーンは、第二の外側レーンガイドを含み、前記第一の外側レーンガイドと前記第二の外側レーンガイドとの間で少なくとも部分的に結合領域が画定され、前記結合領域は、前記第一の入力レーン、前記第二の入力レーン、及び前記出力レーンのそれぞれに通じ、
前記第一の入力レーンと前記第二の入力レーンは、分割器によって分離され、前記結合領域は前記分割器を有しておらず、
前記第一の結合器ホイールの少なくとも一部は、前記第一の外側レーンガイドのスロットを通って延在し、前記第二の結合器ホイールの少なくとも一部は、前記第二の外側レーンガイドのスロットを通って延在し、
前記第一の外側レーンガイド及び前記第二の外側レーンガイド
のそれぞれの下流端は、
前記出力レーンの上流側で、それぞれ
第一傾斜面及び第二傾斜面の上流端と重なり合い、
前記第一傾斜面及び前記第二傾斜面は、互いに向かって収束するように配置される、請求項
14に記載の前記システム。
【請求項18】
前記第一傾斜面及び前記第二傾斜面は、前記出力レーンの第一のレーンガイド及び前記出力レーンの第二のレーンガイドによってそれぞれ画定される、請求項
17に記載の前記システム。
【請求項19】
前記第一傾斜面及び前記第二傾斜面は、第一のガイドブラケット及び第二のガイドブラケットによってそれぞれ画定される、請求項
17に記載の前記システム。
【請求項20】
前記第一の入力レーンは、第一の外側レーンガイドを含み、前記第二の入力レーンは、第二の外側レーンガイドを含み、前記第一の外側レーンガイドと前記第二の外側レーンガイドとの間で少なくとも部分的に結合領域が画定され、前記結合領域は、前記第一の入力レーン、前記第二の入力レーン、及び前記出力レーンのそれぞれに通じ、
前記結合領域は、前記出力レーンに対して上流側に配置される、請求項
14に記載の前記システム。
【請求項21】
前記第一の結合器ホイールは、第一の回転軸を中心に回転し、前記第二の結合器ホイールは、第二の回転軸を中心に回転し、前記第一の回転軸は、前記
第二の回転軸と平行である、請求項
14に記載の前記システム。
【請求項22】
前記レーン結合器は、前記第一の物品及び前記第二の物品のそれぞれを、前記第一の入力レーン及び前記第二の入力レーンから、結合領域を通って、前記出力レーンに移動させるように構成されたコンベヤの上方に配置される、請求項
14に記載の前記システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願の相互参照]
本願は、2018年10月16日に出願された米国仮特許出願第62/746,212号及び2018年12月31日に出願された米国仮特許出願第62/786,798号の各々の利益を主張する。
【0002】
[参照による援用]
2018年10月16日に出願された米国仮特許出願第62/746,212号及び2018年12月3日に出願された米国仮特許出願第62/786,798号の各々の開示は、その全体が本開示に提示されているかのように引用により本明細書に組み込まれ、全ての目的のために参照により組み込まれる。
【0003】
本開示は、一般に、包装機械において物品を搬送するためのシステム及び方法に関する。より具体的には、本開示は、物品をカートンに装填する前に物品の複数の供給を組み合わせる方法及びシステムに関する。
【発明の概要】
【0004】
本開示の一つの態様によれば、物品を搬送する方法は、第一の入力レーン内の第一の複数の物品を下流方向のレーン結合器に移動させることと、第二の入力レーン内の第二の複数の物品を下流方向のレーン結合器に移動させることと、レーン結合器を作動させて、第一の複数の物品と第二の複数の物品とを出力レーン内の複数の物品に結合させることとを含む。レーン結合器を作動させることは、第一の複数の物品からの第一の物品を第一の結合器ホイールに係合させることと、第二の複数の物品からの第二の物品を第一の結合器ホイールと位相がずれている第二の結合器ホイールに係合させることと、第一の結合器ホイールを回転させて第一の物品を出力レーンに移動させることと、第二の結合器ホイールを回転させて第二の物品を第一の物品の後に出力レーンに移動させることとを含み、結合された複数の物品は、第一の物品及び第二の物品を順に含む。
【0005】
本開示の別の態様によれば、物品を搬送するシステムは、第一の入力レーンと、第二の入力レーンと、第一の入力レーン及び第二の入力レーンの下流に配置され、第二の結合器ホイールと位相がずれている第一の結合器ホイールを備えるレーン結合器と、を備える。第一の結合器ホイールは、第一の出力レーン内の第一の複数の物品からの第一の物品と係合するように位置決めされ、第二の結合器ホイールは、第二の入力レーン内の第二の複数の物品からの第二の物品と係合するように位置決めされる。第一の結合器ホイールと第二の結合器ホイールとの位相がずれた状態で、第一の物品は出力レーンに移動され、第二の物品は第一の物品の後に出力レーンに移動され、第一の物品と第二の物品とを順に含む結合された複数の物品を形成する。
【0006】
本開示の別の態様によれば、レーン結合器は、第一の結合器ホイールと、第一の結合器ホイールと位相がずれている第二の結合器ホイールとを含む。レーン結合器は、第一の結合器ホイールが第一の出力レーン内の第一の複数の物品からの第一の物品と係合するように位置決めされ、第二の結合器ホイールが第二の入力レーン内の第二の複数の物品からの第二の物品と係合するように位置決めされるように、第一の入力レーン及び第二の入力レーンの下流に位置決めされる。第一の結合器ホイールと第二の結合器ホイールとの位相がずれた状態で、第一の物品は出力レーンに移動され、第二の物品は第一の物品の後に出力レーンに移動され、第一の物品と第二の物品とを順に含む結合された複数の物品を形成する。
【0007】
本発明のさらなる態様、特徴、及び利点は、以下の説明及び添付の図面から明らかになるであろう。
【0008】
当業者は、以下に列挙する図面を参照して、以下の実施形態の詳細な説明を読むことによって、上記の利点、並びに様々な追加の実施形態の他の利点及び利点を理解するであろう。本開示の範囲内では、上記の態様は、個別に、及び様々な組み合わせで提供される。
【0009】
通常の慣行では、以下で説明する図面の様々な特徴は、必ずしも正確な縮尺で描かれていない。図面中の種々の特徴及び要素の寸法は、本開示の実施形態をより明確に示すために拡大又は縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】
図1は、本開示の第1の例示的な実施形態による物品を搬送するシステムの概略平面図である。
【
図2】
図2は、本開示の第1の例示的な実施形態による、
図1のシステムによって搬送される物品の概略立面図である。
【
図3】
図3は、本開示の例示的な実施形態による、
図1のシステムのレーン結合装置の概略斜視図である。
【
図4】
図4は、本開示の第2の例示的な実施形態による物品を搬送するシステムの概略斜視図である。
【
図5】
図5は、
図4のシステムの別の概略斜視図であり、その一部は想像線で示されている。
【
図6】
図6は、
図4のシステムのレーン結合器の概略斜視図である。
【
図7】
図7は、
図4のシステムの結合器ホイールの概略斜視図である。
【
図8】
図8は、
図4のシステムの結合器ホイールの概略平面図である。
【
図9】
図9は、
図6のレーン結合器における物品と係合する
図8の結合器ホイールの概略平面図である。
【
図10】
図10は、
図6のレーン結合器内の物品と係合する
図8の結合器ホイールの別の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
対応する部分は、図面全体を通じて対応する参照符号によって示される。
【0012】
本開示は、一般に、包装機械において物品をカートンに装填する前に物品を搬送又は供給するシステム及び方法に関する。本開示によるシステムは、任意の形状の物品を収容することができる。物品は、容器、ボトル、缶等であり得る。物品は、例えば、食品及び飲料製品を包装するために使用され得る。物品は、特定の食品又は飲料品目を包装するための組成物に適した材料から作ることができ、材料は、アルミニウム及び/又は他の金属、ガラス、PET、LDPE、LLDPE、HDPE、PP、PS、PVC、EVOH、ナイロンなどのプラスチック、及び類似のもの、又はそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
【0013】
図1は、物品又は容器C(
図2)を、例えば本開示に従ってカートンに装填するために搬送/配置するシステム及び方法100の例示的な実施形態を概略的に示す。一つの実施形態では、システム100は、保管、出荷、販売等のために物品Cを包装するための連続包装機に含めることができる。例えば、包装機は、物品Cをシステムに連続的又は実質的に連続的に供給することができ、システム100は、以下に説明するように物品Cを搬送し、次いで、これを例えばカートン又は容器に移してパッケージを形成することができる。
【0014】
図示された実施形態では、物品C(例えば、
図1~4に示すように)は、テーパの付いた側面Sを有する容器、カップ、ポッド等の形態であってもよく、その結果、物品Cは、その頂部Tよりも底部Bにおいて狭くなる。この点で、各物品Cの頂部Tは、各物品Cのそれぞれの底部Bによって規定される第2の直径よりも大きい第1の直径を規定する。
【0015】
各物品Cの頂部Tは、頂部Tを縁部Rで密封することができる縁部R及び蓋L(例えば、ホイル、フィルム、カバー、又は他の適切な蓋)を有することができる。一つの例示的な実施形態では、物品Cは、シングルカップの醸造システム(例えば、マサチューセッツ州バーリントンのKeurig Dr.Pepperから入手可能な単一カップ醸造システム用のKカップ容器、又は他の適切な容器及びシステム)において顆粒化固体から飲料(例えば、コーヒー、紅茶、ココアなど)を醸造するための製品を含有するためのものであり得る。
【0016】
図示された実施形態では、システム100は、レーン結合器101を含み、システム100の上流端103において2つの入力(不図示)から物品Cを受け取り、システム100の下流端105へ機械方向Mに物品Cを搬送する。一つの実施形態では、第一の入力から供給される物品Cは、それぞれがCDと指定され、第一の入力レーン107においてホイルダウン方向(例えば、蓋Lが下向き)を有する第一の複数の物品とすることができ、第二の入力から供給される物品は、それぞれがCUと指定され、第二の入力レーン109においてホイルアップ方向(例えば、蓋Lが上向き)を有する第二の複数の物品とすることができる。一つの実施形態では、物品CD及び物品CUは、互いに逆向きの配向を有すると考えることができる。
【0017】
レーン結合器101は、第一の入力レーン107からの物品CDが第二の入力レーン109からの物品CUと交互になるように、また結合された複数の物品112において物品CD、CUが出力レーン111においてホイルダウンとホイルアップ方向の間で交互になるように、物品CD、CUをそれぞれの入力レーン107、109から出力レーン111へ移動させるために入手し、使用することができる。一つの実施形態では、出力レーン111における機械方向Mの最初の連続物品は、CDの物品CUの一つであり、後続の物品(例えば、第3連続物品、第5連続物品など)は、同じ構成の物品である。例示的な実施形態では、物品CD、CUは、出力レーン111で包装機の別の部分に移動してカートンに装填することができる。本明細書に記載されるように、入力レーン107、109は、それぞれ、出力レーン111と連通しており、出力レーンから上流に位置する結合領域158に対して上流に位置している。
【0018】
図1に示すように、第一の入力レーン107は、第一の外側レーンガイド121及び第一の内側レーンガイド123を含むことができ、第二の入力レーン109は、第二の外側レーンガイド125及び第二の内側レーンガイド127を含むことができる。図示された実施形態では、入力レーン107、109は、システム100の上流端103において最初に間隔を置いて配置され、入力レーン107、109の一部は、レーン結合器101から上流に向かって互いに傾斜しているので、外側レーンガイド121、125は内側に傾斜し、内側レーンガイド123、127は分割器129で収束する。例示的な実施形態では、分割器129は、内側レーンガイドのうちの1つから延在することができ、及び/又は、内側レーンガイド123、127のうちの1つと一体化することができる。
【0019】
一つの実施形態では、物品CD、CUは、レーン結合器101への各入力コンベヤ(例えば、コンベヤベルト又は任意の他の適切なコンベヤ)上の入力レーン107、109内を移動することができる。図示の実施形態では、入力レーン107、109が分割器129に向かって収束すると、レーンガイド121、123及び125、127は、各物品CD、CUを主コンベヤ131に案内することができ、主コンベヤは、物品を各入力レーン107、109から結合領域158を通って出力レーン111に移動させることができる。一つの例では、入力コンベヤは、主コンベヤ131の周縁部であるか、又は上流端103の近くに延在する主コンベヤ131の両側に配置されていてもよい。一つの実施形態では、さらに
図4を参照すると、主コンベヤ131は、ベルト132、又はホイール又はギヤ135を介してモータ133によって駆動される他の適切なコンベヤを含むことができ、
図5に最もよく示されるように、支持体137(例えば、ベルト132は、機械方向Mに移動するとき、支持体137に沿って摺動することができる)上に支持されることができる。
【0020】
さらに
図1を参照すると、物品CD、CUは、レーン間に分割器129が延在する状態で主コンベヤ131上のそれぞれのレーン107、109内で、機械方向Mに移動する。入力レーン107、109及び/又は主コンベヤ131のいずれかは、省略することができ、又は開示内容から逸脱することなく、他の方法で成形、位置決め、配置、及び/又は構成することができる。
【0021】
図示の実施形態では、レーン結合器101は、結合領域158に配置された第一スターホイール又は第一の結合器ホイール141(例えば、第一の入力レーン107からホイルダウン物品CDに係合するもの)及び第二スターホイール又は第二の結合器ホイール143(例えば、第二の入力レーン109からホイルアップ物品CUに係合するもの)を含むことができる。結合器ホイール141、143は、横軸L1(例えば、主コンベヤ131の幅を横切って横方向に延在し、機械方向Mにほぼ垂直である)に沿ってレーン結合器101の両側に配置される。結合器ホイール141、143は、複数の頂部145と、頂部145に挟まれた複数の凹部147とを有する。一つの実施形態では、凹部147は、物品Cの湾曲した側面Sを補完するように湾曲することができ、各結合器ホイール141、143の頂部145は、凹部147がそれぞれの物品CD、CU(例えば、凹部147の輪郭又は他の方法で物品の側面Sの周囲に部分的に延在するように)を受けて係合するような大きさになるように、それぞれ隣接する頂部145から離間することができる。
【0022】
図1に示すように、結合器ホイール141、143は、各々、六つの頂部145及び六つの凹部147を有する。あるいは、結合器ホイール141、143は、任意の適切な数の頂部145及び凹部147を有することができる。結合器ホイール141、143は、ほぼ対称的な配置を有するように図示されているが、結合器ホイール141、143の一つ以上は、非対称部分を含むことができる。
【0023】
図示の実施形態では、結合器ホイール141、143は、ほぼ平行なそれぞれの軸149(広義には、それぞれの 「第1の回転軸」 及び 「第2の回転軸」)上で回転し、それぞれの外側レーンガイド121、125(例えば、
図3に示されるように、外側レーンガイド121、125のそれぞれのスロット151を通って)を通って入力レーン107、109の下流端に延在する。一つの実施形態では、結合器ホイール141、143は、それぞれの軸149を規定するそれぞれのアクセル又はシャフトに取り付けることができ、ギア又は他の作動構造を介してモータ153(
図3)によって回転し、第一の結合器ホイール141が上から見て反時計回りの方向に回転し、第二の結合器ホイール143が
図1に示すように上から見て時計回りの方向に回転する。これにより、結合器ホイール141、143の頂部145及び凹部147は、それぞれ入力レーン107、109に配置された部分で機械方向Mに移動する。
【0024】
図1に示すように、結合器ホイール141、143は互いに位相がずれている。例えば、第二の結合器ホイール143の頂部145の一つは、第一の結合器ホイール141の凹部147の一つの中間点が第一の入力レーン107を通って移動するのとほぼ同時に、第二の入力レーン109を通って移動することができる。この点に関して、選択された瞬間に、第一の結合器ホイール141は、第一の結合器ホイール141の第一の凹部147が結合領域158内に位置し、第二の結合器ホイール143が第一の回転方向RP1と異なるそれぞれの軸149の周りの第二の回転方向RP2に位置するときに、結合領域158内に位置する第二の結合器ホイール143の第二の凹部147からオフセットされる、それぞれの軸149の周りの第一の回転方向RP1に位置することができる。一つの実施形態では、第一の結合器ホイール141の第一の凹部147が結合領域158内に配置されると、第二の結合器ホイール143の頂部145は、第二の入力レーン109を少なくとも部分的に横切って延在する。同様に、一つの実施形態では、第二の結合器ホイール143の第一の凹部147が結合領域158内に配置されると、第一の結合器ホイール141の頂部145は、第一の入力レーン107を少なくとも部分的に横切って延在する。
【0025】
したがって、一つの実施形態では、第一の結合器ホイール141は、第一の凹部147内の第一の入力レーン107からホイルダウン物品CD(広義の 「最初の物品」)を受け取り、第一の物品CDを出力レーン111内に移動させるように構成され、これに続いて、第二の入力レーン109からホイルアップ物品CU(広義の 「第二の物品」)を第二の結合器ホイール143によって受け取って係合させ、第一の物品CDの後に出力レーン111内に移動させることができる。レーン結合器101は、本開示から逸脱することなく、他の方法で成形、位置決め、配置、及び/又は構成され得る。
【0026】
図示された実施形態では、出力レーン111は、出力レーン111内の物品CD、CUの幅を収容するために機械方向Mに収束する出力レーン111の上流端に漏斗部159を含む結合領域158をそれらの間に少なくとも部分的に画定することができるそれぞれの第一及び第二レーンガイド155、157を含むことができる。漏斗部159は、それぞれのレーンガイド155、157によって画定され、互いに収束するように配置されたそれぞれの第一傾斜面及び第二傾斜面を含む。
図1に示すように、レーンガイド155、157の上流端は、入力レーン107、109の各外側レーンガイド121、125の下流端に近接するように配置される。一つの実施形態では、外側レーンガイド121、125の下流端は、レーンガイド155、157の上流端と重なることができる。一つの実施形態では、レーンガイド155、157は、各レーンガイド121、125の延長とすることができる。
【0027】
図1に示すように、物品CD、CUは、漏斗部159内の各レーンガイド155、157に沿って、主コンベヤ131のベルト132上の各結合器ホイール141、143から移動することができる。レーンガイド155、157が収束すると、物品CD、CUは、レーンガイド155、157の一方又は両方に沿って移動することができ、これらは、出力レーン111内の物品を出力コンベヤ161及びシステム100の下流端105に案内する。出力コンベヤ161は、ベルトコンベヤ又は他の適当なコンベヤ装置であってもよい。出力レーン111及び/又は出力コンベヤ161は、本開示から逸脱することなく、他の方法で成形、位置決め、配置、及び/又は構成することができる。
【0028】
動作中、ホイルダウン物品CDは、システム100の上流端103から第一の入力レーン107内をレーンガイド121、123の一方又は両方に沿って主コンベヤ131上に移動する。同様に、ホイルアップ物品CUは、上流端103から第二の入力レーン109内をレーンガイド125、127の一方又は両方に沿って主コンベヤ131上に移動する。図示の実施形態では、物品CD、CUが主コンベヤ131上を機械方向Mに移動すると、物品は内側レーンガイド123、127(例えば、内側レーンガイド121、127が分割器129で収束する場合)の下流端を通過し、次いでホイルダウン物品CDが外側レーンガイド123と分割器129との間を移動し、ホイルアップ物品CUが外側レーンガイド125と分割器129との間を移動する。物品CD、CUは、レーン結合器101を介して主コンベヤ131上を移動し続け、ここで、第一の入力レーン107内のホイルダウン物品CDは、第一の結合器ホイール141と順次係合し、第二の入力レーン109内のホイルアップ物品CUは、第二の結合器ホイール143と順次係合する。
【0029】
一つの実施形態では、ホイルダウン物品CDの一つは、第一の結合器ホイール141の頂部145が第一の入力レーン107(例えば、
図1の位置P1の物品CDを参照)に移動するとき、第一の結合器ホイール141の頂部145と係合することができる。その頂部145が第一の入力レーン107を通って移動すると、主コンベヤ131は、ホイルダウン物品CDを機械方向Mに促し、物品CDが、第一の入力レーン107を通って移動する頂部145に隣接する凹部147と係合する、例えば、少なくとも部分的に受け取られるようにする(例えば、
図1の位置P2にある物品CDを参照)。位置P2におけるホイルダウン物品CDは、ここで、二つの頂部145の間の凹部147内に受け入れられ、凹部147が第一の入力レーン107を通って移動するにつれて、第一の結合器ホイール141によって第一の入力レーン107内を移動される。
【0030】
一つの実施形態では、結合器ホイール141、143は、物品CD、CUがベルト132とは異なる速度(例えば、結合器ホイール141、143は、ベルト132よりも遅く又は速く物品を移動させることができる)でそれぞれの結合器ホイール141、143によって移動されるような速度で回転することができる。この点に関して、主コンベヤ131は、結合器ホイール141、143よりも速く移動することが可能であり、その結果、物品CD、CUは、レーン結合器ホイール141、143における物品CD、CUよりも出力レーン111の漏斗部159において速く移動することとなる。例えば、結合器ホイール141、143とそれぞれの物品CD、CUとの回転係合が、物品CD、CUの直線速度を規制し、これにより、それぞれの結合器ホイール141,143と係合したときに物品CD、CUがベルト132に沿って摺動することができるからである。このような構成は、例えば、システム100上での物品の位置決めを容易にするために一つ以上の物品間にすき間を提供し、予め選択された数/サイズの製品グループを形成し、システム100の構成要素の異なるタイミングに対応し、目視検査又は手動調整等の機会を提供するために提供することができる。代替的に、結合器ホイール141、143は、ベルト132と同じ又は同じ速度で物品を移動することができる。
【0031】
一つの実施形態では、主コンベヤ131は、結合器ホイール141、143よりも速く移動することができるので、物品CD、CUは、出力レーン111の漏斗部159内で、レーン結合器101内の物品CD、CUよりも速く移動する(例えば、結合器ホイール141、143とそれぞれの物品CD、CUとの回転係合によって、物品CD、CUの直線速度が調整されるからである)。出力レーン111内の物品CD、CUのこのより速い移動は、出力レーン111内の物品と結合器ホイール141、143によって放出される後続の物品との間のすき間を提供するのを助けることができる。
【0032】
物品CDと係合する凹部147の先端頂部145が第一の入力レーン107の外へ回転すると、物品CDは凹部147の外へ出て主コンベヤ131上の出力レーン111の漏斗部159の中へ移動することができる(例えば、
図1の位置P3の物品CDを参照)。図示の実施形態では、第一の結合器ホイール141が第一の入力レーン107内で特定のホイルダウン物品CDを移動させている間(例えば、
図1の位置P2の物品CD)、第二の結合器ホイール143は、それぞれの凹部147内に、そのホイルダウン物品CDに対してわずかに上流側にある特定のホイルアップ物品CUを受け入れる(例えば、位置P4の物品CUは、
図1の位置P2の物品CDから僅かに上流にある)。物品CDが出力レーン111(例えば、
図1の位置P3の物品CD)に移動すると、第二の結合器ホイール143は、第二の入力レーン109内のホイルアップ物品CU(例えば、
図1の位置P5)を、位置P3の物品CDに続いて出力レーン111に移動される位置に移動させる。
【0033】
この点に関して、位置P5のホイルアップ物品CUに関して、凹部147内に物品を保持している第二の結合器ホイール143の頂部145は、図3に示されるように、外側レーンガイド125内のスロット151を通って移動しており、その結果、主コンベヤ131は、先に出力レーン111内に移動された位置P3の物品CDに続いて、位置P5の物品CUを凹部147から出力レーン111内に移動させることができる。
【0034】
図示された実施形態では、結合器ホイール141、143の上述した位相がずれた回転により、物品CD, CUが結合され、第一の入力レーン107から出力レーン111へ、次いで第二の入力レーン109から出力レーン111へと移動し、その結果、物品CD, CUは、出力レーン111において、第一の入力レーン107からのホイルダウン物品CDと第二の入力レーン109からのホイルアップ物品CUとの間で順番に交互に配置し、結合された複数の物品112を形成する。主コンベヤ131は、結合された複数の物品112を出力レーン111内に移動させることができ、この出力レーン111は、交互に配置された物品CD、CUを下流方向に出力コンベヤ161へと移動させて、システム100の下流端105へと移動させることができる。その後、物品をさらに加工することができる(包装、カートンへの装填など)。
【0035】
第一の入力レーン107からの第一の物品CDを出力レーン111に順次移動させ、続いて第二の入力レーン109からの第二の物品CUを順次移動させるレーン結合器101の上述の動作は、任意の所望の回数を繰り返すことができることが理解されよう。例えば、第一の入力レーン107からの第三の物品CDが第一の結合器ホイール141に係合して第二の物品CUの後に順次出力レーン111に移動し、第二の入力レーン109からの第四の物品CUが第二の結合器ホイール143に係合して第三の物品CDの後に順次出力レーン111に移動するように。
【0036】
そうでなければ、本開示から逸脱することなく、物品CD、CUを単一レーンに組み合わせることができる。例えば、ホイルアップ物品CUを第一の入力レーン107内で移動させ、ホイルダウン品CDを第二の入力レーン109内で移動させることができる(例えば、
図3に示すように)。別の例では、レーン結合器101は、各入力レーン107、109から一度に複数の物品を移動させるように構成することができる(例えば、出力レーン111内の物品の向きが2つ以上の物品ごとに交互になるように)。
【0037】
図5は、本開示の第二の例示的実施形態による、カートン(不図示)に装填される物品又は容器Cを搬送/配置するためのシステム及び方法300のコンベヤ部分の等角図である。第2の例示的な実施形態は、第1の例示的な実施形態に関して上述したものと実質的に同じ又は実質的に類似する1つ以上の特徴を含むことができ、同様又は類似の特徴は、同様又は類似の参照番号で示される。
【0038】
図5及び6を参照すると、システム300は、第一の例示的な実施形態の結合器ホイール141、143とは異なる構成を有することができるそれぞれの第一及び第二の結合器ホイール341、343を備えたレーン結合器301を有する。さらに、結合器ホイール341、343は、レーン結合器301の結合領域359内で互いに近接して配置される。結合器ホイール341、343は、本開示から逸脱することなく、異なる構成及び/又は位置決めを有することができることが理解されるであろう。
【0039】
本明細書に記載されているように、入力レーン107、109はそれぞれ、出力レーン311と連通し、出力レーン311よりも上流に位置する結合領域359に対して上流に位置している。この点に関して、第一の複数の物品CDと第二の複数の物品CUは、システム100に関して上述したのと同様の方法で、レーン結合器301に対して下流方向に移動することができる。
【0040】
システム300の出力レーン311は、それらの間の結合領域359を少なくとも部分的に画定し、第一の例示的な実施形態の漏斗部分を含まないそれぞれの第一及び第二レーンガイド355、357を含むことができる。むしろ、結合領域359における結合器ホイール341、343の配置は、以下にさらに説明するように、漏斗部分対する追加の必要性を除去することができる。
【0041】
図5及び6に示すように、レーン結合器301の結合領域359は、分割器329の下流端363及び外側レーンガイド121、125の間に画定される。一つの実施形態では、外側レーンガイド121、125は、それぞれの下流端367まで延在する切欠き351を含むことができ、切欠き351は、それぞれの結合器ホイール341、343の少なくとも一部がそこを通って延在するように構成することができる。
【0042】
二つのガイドブラケット369、371は、結合領域359に沿って、出力レーン311のレーンガイド355、357の上流端から外側レーンガイド121、125の下流端367まで延在し、外側レーンガイド121、125の部分と重なることができる。ガイドブラケット369、371の各々は、スペーサ要素375によって接続された二つのプレート373を含むことができる。一つの実施形態では、スペーサ要素375は、それぞれのレーンガイド355、357の上流端に接続することができる。スペーサ要素375は、プレート373の間にギャップを形成して、各結合器ホイール341、343にすき間を提供することができる。プレート373の各々は、互いに向かって収束するように配置され、結合器ホイール341、343が物品CD、CUを結合領域359を通って移動させるときに、結合領域359から出力レーン311へ物品CD、CUを案内することができるそれぞれの傾斜エッジ377(広義には、それぞれ 「第1傾斜面」 及び 「第2傾斜面」)を含む/規定することができる。
【0043】
第一の結合器ホイール341は、
図9に示され、複数の頂部345と、複数の凹部347と、頂部345に挟まれた複数の凸面348とを含む。一つの実施形態では、凹部347は、物品Cの湾曲した側面Sを補足するように湾曲(例えば、凹曲面を有することができる)することができ、各凹部347は、隣接する凸面348から隣接する頂部345まで延在することができ、それぞれの物品C(例えば、凹部347の凹面が物品の側面Sの周囲に部分的に延在するように)を受けて係合するようなサイズにすることができる。
【0044】
図示の実施形態では、凸面348の各々は、頂部345の一つから隣接する凹部347まで延在し、細長い(例えば、凹部347に対して)凸状曲線を画定する。一つの実施形態では、各凸面348は、それぞれの凹部347によって画定される曲率半径R2よりも大きい曲率半径R1を画定することができる。
【0045】
図9に示すように、結合器ホイール341は、4つの頂部345、4つの凹部347、及び4つの凸面
348を有する。代替的に、結合器ホイール341は、任意の適切な数の頂部345、凹部347、及び凸面348を有することができる。
図10に示すように、第二の結合器ホイール343は、第一の結合器ホイール341が反時計回り方向CCWに回転するように構成され、第二の結合器ホイール343が時計回り方向CWに回転するように構成されることを除いて、第一の結合器ホイール341と同様である。代替的に、結合器ホイール341、343の一方は、他方に対して上下逆であると考えられ得る。
【0046】
図9及び10に示すように、結合器ホイール341、343がそれぞれの軸149上で回転し、結合領域359(例えば、外側レーンガイド121の貫通スロット351及びガイドブラケット369、371のプレート373間に形成されたギャップ)内に延在する。一つの実施形態では、
図5~図
10に示したように、結合器ホイール341、343は、ギアを介してモータ(不図示)によって回転され、第一の結合器ホイール341が上方から見て反時計回り方向CCWに回転し、第二の結合器ホイール343が上方から見て時計回り方向CWに回転する。これにより、結合器ホイール341、343の頂部345、凹部347及び凸曲線348は、結合領域359を介して機械方向Mに移動する。
【0047】
図8に示すように、結合器ホイール341、343の中心は、主コンベヤ131の幅を横切って横方向に延びる横軸L1上に位置合わせされ、機械方向Mに対してほぼ垂直である。図示の実施形態では、結合器ホイール341、343は互いに位相がずれており、結合器ホイール341、343の一方の頂部345は、結合領域359を通って移動し、その後、例えば、対向する結合器ホイール343、341の頂部345とは異なる時点で移動する。
【0048】
図示のように、凹部347と凸曲線348が結合領域359を移動するとき、それぞれの凹部347は、対向する結合器ホイールの凸曲線348と対向し、凸曲線348がそれぞれの凹部347に先行して結合領域359を通って移動することで、結合領域359を通って凹部347内に各物品CD、CUが保持されることを容易にする。したがって、一つの実施形態では、第一の結合器ホイール341は、第一の入力レーン107からのホイルダウン物品CD(広義の「第一の物品」)を第一の凹部347に係合して受け取り、第一の物品CDを出力レーン311内に移動させるように構成され、第二の入力レーン109からのホイルアップ物品CU(広義の「第二の物品」)が、第二の結合器ホイール343によって係合して受け、第一の物品CDの後に出力レーン311内に移動させることができるように、順次後続させることができる。レーン結合器301は、本開示から逸脱することなく、他の方法で成形され、位置決めされ、配置され、及び/又は構成され得る。
【0049】
この点に関して、選択された時点で、第一の結合器ホイール341は、第一の結合器ホイール341の第一の凹部347が結合領域359内に配置され、第二の結合器ホイール343が第一の回転方向RP1と異なるそれぞれの軸149の周りで第二の回転方向RP2に配置されるときに、結合領域359内に配置される第二の結合器ホイール343の第二の凹部347からオフセットされるそれぞれの軸149の周りの第一の回転方向RP1に配置され得る。一つの実施形態では、第一の結合器ホイール341の第一の凹部347が結合領域359内に配置されると、第二の結合器ホイール343の頂部345は、第二の入力レーン109を少なくとも部分的に横切って延在する。同様に、一つの実施形態では、第二の結合器ホイール343の第一の凹部347が結合領域359内に配置されると、第一の結合器ホイール341の頂部345は、第一の入力レーン107を少なくとも部分的に横切って延在する。
【0050】
動作中、ホイルダウン物品CDは、システム100の上流端103から第一の入力レーン107内をレーンガイド121、123の一方又は両方に沿って主コンベヤ131上に移動する。同様に、ホイルアップ品CUは、上流端103から第二の入力レーン109内をレーンガイド125、127の一方又は両方に沿って主コンベヤ131上に移動する。図示の実施形態では、物品CD、CUが主コンベヤ131上を機械方向Mに移動すると、物品は内側レーンガイド123、127の下流端(例えば、内側レーンガイド123、127が収束する場所)を通過し、次いでホイルダウン物品CDが外側レーンガイド121と分割器329との間を移動し、ホイルアップ物品CUが外側レーンガイド125と分割器329との間を移動する。
【0051】
物品CD、CUは、レーン結合器301を通って主コンベヤ131上を移動し続け、ここで物品CD、CUは、順次、結合器ホイール341、343と交互に係合する。一つの実施形態では、結合領域359は、分割器329を欠くことができ、例えば、分割器329の下流端363は、結合領域359に当接するか、又は上流に離間することができる。
【0052】
一つの実施形態では、分割器329の下流端363に隣接するホイルダウン物品CDの一つは、第一の結合器ホイール341の凹部347に係合することができ(例えば、
図9の位置P10の物品CDを参照)、一方、分割器329の下流端363に隣接するホイルアップ物品CUは、第二の結合器ホイール343の凸面348に係合することができる(例えば、
図9の位置P11の物品CDを参照)。
【0053】
結合器ホイール341、343が回転すると、第二の結合器ホイール343の凸面348が、P11の位置で物品CUに対して摺動し、P10の位置の物品CDが第一の結合器ホイール341の凹部347によって捕捉されている間、第二の入力レーン109の物品CUが、結合領域359内に進むこと(例えば、ベルト132の運動によって)を防止し、物品CDを出力レーン311内に移動させることができる(例えば、
図9の位置P12の物品CDを参照)。ホイルダウン物品CDが結合領域359を通って移動すると、入力レーン107内の次の物品CDは、物品CDをP10位置に係合する凹部347に続く凸面348に係合することができる。
図9に示すように、第二の結合器ホイール343の凹部347と結合器ホイール341の凸面348との間に位置P13の物品CUが結合領域359を介して位置P13の物品CUが回転移動することにより嵌合する。
【0054】
結合器ホイール341、343が回転して物品CD、CUを結合領域359の下流端部に移動させると、物品はガイドブラケット369、371の傾斜エッジ377と係合し、物品が結合器ホイール341、343の凹部347からベルト132上を移動するときに、物品CD、CUを出力レーン311内に案内する。
【0055】
この点に関して、結合器ホイール341、343は、回転して、物品CD、CUを結合し、出力レーン311内に移動させて、結合された複数の物品112を形成し、ここで、物品は、ホイルアップ物品CUとホイルダウン物品CDとの間で順次交互になる。物品は、出力レーン311内のベルト上をレーン結合器301から出力コンベヤ161へと下流方向に移動する。この点に関して、システム300は、貯蔵、出荷、販売等のために物品Cを包装するための連続包装機に含めることができる。例えば、包装機は、物品Cをシステムに連続的又は実質的に連続的に供給することができ、システム300は、下記のように物品Cを搬送し、次いで、それを例えばカートン又は容器に移して包装体を形成することができる。
【0056】
例えば、第一の入力レーン107からの第三の物品CDが第一の結合器ホイール341に係合して第二の物品CUの後方の出力レーン311に順次移動し、第二の入力レーン109からの第四の物品CUが第二の結合器ホイール343に係合して第三の物品CDの後方の出力レーン311に順次移動するなど、第一の入力レーン107からの第一の物品CDを出力レーン311に順次移動させ、続いて第二の入力レーン109からの第二の物品CUを移動させるレーン結合器301の上述の動作は、任意の所望の回数を繰り返すことができることが理解されるであろう。
【0057】
対向する向きを有する二つの入力から物品Cを受け取り、次いで、二つの向きの間で物品が交互になるように、単一のレーンに入力を組み合わせる上述のシステム100、300は、例えば、全て同じ向きを有する単一の入力で物品を受け取り、交互の向きの物品で出力を達成するために他の全ての物品の向きを変えるシステムよりも信頼性が高く、高速である。例えば、それぞれのシステム100、300のレーン結合器101、301を欠くそのようなシステムは、物品の再配向に関する問題を有する可能性があり、これは、プロセスを遅くする可能性があり、及び/又は結果として物品の交互配向に一貫性のない出力をもたらし、結果として効率が低下する。対照的に、システム100、300は、それに沿って物品の向きを変える必要性を回避する。むしろ、物品は、それぞれの所望の向きでそれぞれのシステム100、300の入力レーン107、109及び307、309に入力することができる。
【0058】
システム100、300の構成要素の構成及び配置は、開示から逸脱することなく変更可能であることが理解されるであろう。一つの実施形態では、例えば出力を増加させるために、一つ以上のシステム100、300を提供し、並列に実行することができる。一つの実施形態では、システム100、300の一方又は両方は、上記の説明に従って、入力レーンの複数のペアをそれぞれの単一出力レーンに組み合わせるように構成されたレーン結合器を備えることができ、及び/又は複数の入力レーンを単一出力レーンに組み合わせるように構成することができる。
【0059】
本開示の様々な実施形態の特徴のいずれも、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態の他の特徴と組み合わせ、置き換え、又は他の方法で構成することができる。
【0060】
本開示の前述の説明は、様々な実施形態を例示し、説明する。本開示の範囲を逸脱することなく、上記の構成に様々な変更を加えることができるので、上記の説明に含まれるか又は添付の図面に示される全ての事項は、限定的な意味ではなく例示的なものとして解釈されるべきであることが意図される。さらに、本開示の範囲は、上述した実施形態の様々な修正、組合せ、変更等を含む。さらに、本開示は、選択された実施形態のみを示し、説明しているが、様々な他の組合せ、変更、及び環境は、上述の教示に応じて、及び/又は関連技術の技術又は知識の範囲内で、本明細書に記載される本開示の範囲内にある。さらに、各実施形態の特定の特徴及び特性は、選択的に交換され、本開示の他の図示された実施形態及び図示されていない実施形態に適用され得る。